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基于单片机的烟雾监测及报警系统的设计烟雾监测及报警系统是一种能够及时监测室内空气中烟雾浓度的设备，并在烟雾浓度超过设定阈值时发出警报的系统。
本文将介绍基于单片机的烟雾监测及报警系统的设计。
系统的设计主要包括硬件部分和软件部分。
硬件部分包括单片机、烟雾传感器、显示器和报警器等模块，而软件部分主要是通过单片机对传感器数据进行采集和处理，并控制报警器的工作。
首先，我们需要选择合适的烟雾传感器。
烟雾传感器是一种能够感知室内空气中的烟雾浓度的设备，常用的烟雾传感器有MQ-2和MQ-135等。
这两种传感器可以通过检测环境空气中的气体浓度来判断是否存在烟雾。
接下来，我们需要选择合适的单片机用于控制整个系统。
常用的单片机有AT89S52和STM32等，我们可以根据实际需求选择合适的单片机。
单片机的选择要考虑到系统对性能和功耗的要求。
在硬件部分，我们需要将烟雾传感器与单片机进行连接。
通过传感器模块和单片机的串口通信，单片机能够通过串口接收到传感器发送的信号，并进行相应的处理。
软件部分主要是单片机的程序设计。
首先，我们需要编写一个函数用于初始化单片机和传感器。
接着，我们编写一个函数用于采集传感器的数据，并对数据进行处理。
比如，我们可以将传感器的输出电压转化为烟雾浓度值。
然后，我们可以编写一个函数用于控制报警器的工作。
当烟雾浓度超过设定阈值时，报警器将发出警报。
系统设计完成后，我们可以将所有模块进行连接并进行测试。
在测试中，可以模拟烟雾环境并观察系统的反应是否符合预期。
如果系统正常工作，即能够正常检测烟雾浓度并发出警报，那么我们可以将系统进行调试和优化。
总结而言，基于单片机的烟雾监测及报警系统是一种能够及时监测室内空气中烟雾浓度的设备，并在烟雾浓度超过设定阈值时发出警报的系统。
通过合理选择传感器和单片机，并进行正确的连接和程序设计，我们可以设计出一个性能稳定的烟雾监测及报警系统。
这种系统能够在保证室内空气质量的同时，为人们提供更加安全的居住环境。
基于单片机的烟雾报警系统设计烟雾报警系统是一种常见的安全设备，用于检测和报警环境中的烟雾，以帮助人们及时采取措施避免火灾事故。
本文将介绍一个基于单片机的烟雾报警系统的设计。
烟雾报警系统的主要组成部分包括烟雾传感器、微控制器、报警器和电源。
在本设计中，我们选择了常用的MQ-2烟雾传感器，一个强大的单片机ATmega328P作为微控制器，一个蜂鸣器作为报警器，以及一个直流电源供电。
首先，我们需要将MQ-2烟雾传感器与ATmega328P单片机连接。
烟雾传感器有两个输出引脚，一个是信号输出引脚(AOUT)和一个是数字输出引脚(DOUT)。
我们将AOUT引脚连接到ATmega328P的模拟输入引脚(A0)，以检测烟雾浓度。
DOUT引脚连接到微控制器的数字输入引脚(例如D2)，以检测烟雾是否超过预定阈值。
接下来，我们需要编写程序来读取烟雾传感器的模拟输出和数字输出，并做出相应的反应。
首先，我们需要初始化串口通信，以便将系统状态信息发送到计算机。
然后，我们需要使用模拟输入引脚读取烟雾传感器的输出，并根据传感器的特性将其转换为烟雾浓度。
如果检测到的烟雾浓度超过预设的阈值，系统将触发报警程序。
关于报警程序，我们可以使用ATmega328P的数字输出引脚连接到蜂鸣器。
当烟雾浓度超过阈值时，系统将向蜂鸣器发送一个高电平信号，触发报警。
同时，系统将通过串口通信将报警信息发送到计算机。
此外，我们还可以添加一些额外的功能来增强系统的性能。
例如，可以在系统中使用LCD显示屏来显示烟雾浓度和警报状态。
配备一个人体红外传感器，当有人靠近时可以自动关闭蜂鸣器以避免误报。
还可以添加一个数据存储模块，将系统的状态信息保存下来以便后续分析。
在系统设计过程中，还需要考虑供电问题。
可以使用一个直流电源为整个系统提供所需的电力。
此外，为了确保系统稳定运行，可以添加一个电源管理模块，以防止电池耗尽，并在电池电量不足时提醒用户更换电池。
总结来说，基于单片机的烟雾报警系统设计是一个复杂而重要的项目。
基于单片机的远程烟雾报警系统的硬件电路设计本文主要介绍一种基于单片机的远程烟雾报警系统的硬件电路设计。
此系统主要用于检测环境中是否存在有害烟雾气体，若检测到有害烟雾气体，则会通过网络发送报警信息给管理员，以便管理员及时采取措施。
1. 系统架构设计本系统采用基于单片机的设计架构，系统框图如下所示：烟雾传感器---> 微处理器--->以太网模块--->网络--->中央服务器--->管理员2. 烟雾传感器本系统采用烟雾传感器MQ-2来检测环境中的有害烟雾气体。
烟雾传感器MQ-2具有高灵敏度、低功耗等特点，可用于检测烟雾、甲烷、丙烷、液化石油气、氢气等气体。
烟雾传感器MQ-2的工作原理是：烟雾气体进入传感器后，与传感器内的薄膜发生反应，导致电阻值发生变化，通过压控电压源对电阻进行放大和滤波，获得传感器的输出信号。
3. 微处理器本系统采用STC89C52RC单片机作为主控芯片，STC89C52RC具有8位的数据总线、64KB 的闪存、2KB的RAM、21个I/O口等，可满足系统的需求。
单片机的主要功能是采集烟雾传感器的数据、处理数据并发送报警信息。
具体实现过程如下：（1）单片机采集烟雾传感器的数据，通过AD转换器将模拟信号转换为数字信号，以便进行处理。
（2）单片机对采集的数据进行处理，判定是否达到预设报警值，若达到预设报警值，则向以太网模块发送报警信息。
（3）单片机通过串口通信将采集的数据和报警信息发送给服务器，以便管理员及时得到报警信息。
4. 以太网模块本系统采用W5500以太网模块实现网络通信功能。
W5500是一种基于TCP/IP协议的高性能以太网通信芯片，具有高速传输、低功耗、易使用等优点。
以太网模块主要负责将单片机采集的数据和报警信息发送给中央服务器，并接收服务器返回的指令。
具体实现过程如下：（1）以太网模块向服务器发送UDP数据包，将采集的数据和报警信息封装在数据包中。
基于单片机的远程烟雾报警系统的硬件电路设计
远程烟雾报警系统通常由传感器、控制单元、声光报警器和通信模块等组成。
硬件电
路设计是其中的重要部分，下面对基于单片机的远程烟雾报警系统的硬件电路设计进行详
细介绍。
1. 传感器部分
传感器是系统中的重要组成部分，用于检测烟雾浓度。
常见的烟雾传感器有光电式烟
雾传感器和化学式烟雾传感器。
这里选择光电式烟雾传感器进行设计。
其电路连接方式为：将传感器的VCC引脚接入单片机的供电电源，将传感器的OUT引脚接入单片机的数字输入
引脚，将传感器的GND引脚接入单片机的地线。
2. 控制单元部分
控制单元采用单片机进行逻辑控制和数据处理。
电路连接方式为：将单片机的供电引
脚VCC和地线GND与电源连接，将单片机的数字输入引脚与传感器的OUT引脚连接，将单
片机的数字输出引脚与声光报警器的控制引脚连接。
3. 声光报警器部分
声光报警器用于发出声音和光亮的警报信号，提醒用户烟雾浓度超过安全阈值。
电路
连接方式为：将声光报警器的供电引脚接入单片机的供电电源，将声光报警器的控制引脚
接入单片机的数字输出引脚。
4. 通信模块部分
通信模块用于实现远程监控和控制功能。
经典的通信模块有无线传输模块和以太网模块。
电路连接方式根据不同的通信模块而定，一般需要将通信模块的供电引脚接入单片机
的供电电源，将通信模块的数据引脚接入单片机的串行通信引脚。
在整个硬件电路设计中，需要注意各个模块之间的电源分配与设计，保证各部分工作
正常且相互配合。
需要合理设计线路布局，避免干扰和突发故障。
基于C51单片机的烟雾报警器设计设计基于C51单片机的烟雾报警器摘要：烟雾报警器是一种常见的安全设备，用于检测并报警烟雾的存在。
本设计基于C51单片机，通过光敏电阻和烟雾传感器来检测烟雾浓度，并通过蜂鸣器和LED灯提供报警信号。
通过编程控制单片机，实现了烟雾报警器的功能。
关键词：C51单片机、烟雾传感器、烟雾报警器、光敏电阻、蜂鸣器、LED灯1.引言烟雾报警器是一种广泛应用的安全设备，它可以及时发现并报警烟雾的存在，预警人们可能发生的火灾事故。
本设计基于C51单片机，实现了一个简单的烟雾报警器。
该报警器通过光敏电阻和烟雾传感器来检测烟雾浓度，并通过蜂鸣器和LED灯提供报警信号。
2.设计原理本设计的烟雾报警器主要由C51单片机、光敏电阻、烟雾传感器、蜂鸣器和LED灯组成。
光敏电阻用于检测光照强度，当烟雾浓度超过一定阈值时，烟雾传感器会发出高电平信号。
C51单片机通过读取光敏电阻和烟雾传感器的信号来判断是否触发报警。
当触发报警时，蜂鸣器会发出警报声，并且LED灯会闪烁。
3.硬件设计3.1C51单片机C51单片机是本设计的核心控制器，它负责读取传感器信号、控制蜂鸣器和LED灯的状态，并与用户进行交互。
C51单片机的引脚用于连接其他硬件组件。
3.2光敏电阻光敏电阻用于检测环境光照强度，它的电阻值会随光照强度的变化而变化。
本设计将光敏电阻接入C51单片机的模拟输入引脚，通过测量电阻值来判断环境光照强度。
在光照强度较低时，烟雾传感器的探测效果更好。
3.3烟雾传感器烟雾传感器是烟雾报警器的核心部件，它能够检测烟雾浓度。
本设计使用一种常见的烟雾传感器模块，它通过电化学原理来检测烟雾浓度。
当烟雾浓度超过一定阈值时，烟雾传感器会输出高电平信号。
3.4蜂鸣器和LED灯蜂鸣器和LED灯用于提供报警信号。
当检测到烟雾浓度超过一定阈值时，蜂鸣器会发出警报声，并且LED灯会闪烁。
通过这种方式，可以吸引人们的注意并提醒他们可能发生火灾事故。
摘要随着科技日新月异地发展和社会突飞猛进地进步，人们对安全的重视程度越来越高，这在一定程度上刺激了智能家居安防系统的发展，也带动了庞大的经济增长效益。
当智能家居已经随着科技的发展迈入了我们的生活时，人们对智能家居最看重的要求就是安全，这倒逼着智能家居安防系统水平的发展。
本设计主要有以下几种模块：单片机控制模块，完成整个系统数据读取，并执行相应的任务计划；温度烟雾信号采集模块，主要通过采集温度还有烟雾浓度来探测火灾的险情；煤气信号采集模块，当煤气泄露报警启动，就通知管理中心；防盗报警模块，当窃贼闯入时，报警系统自动发出警报并向小区安保中心报警；光报警模块，当发声对应事故，相应的灯就会发亮示警。
本文主要就是想要设计一个24小时都在工作的安防系统，主要包含以下几种系统：闭路电视监控系统、门禁管理系统、防盗报警系统等。
通过这些安防系统可以对小区的出入口和栅栏边上做出实时监控，真正的实现社会治安安全和拒绝破坏安全的生活，能够通过摄像传入小区的监控中心，第一时间知道小区里面所发生的的事情，让小区门卫和巡逻保安第一时间赶到现场解决掉所发生的的事情，从而建立一个非常安全、和谐安乐的住宅环境。
关键词：家居安防系统；传感器；安防报警；电路AbstractWith the rapid development of science and technology and the rapid progress of society, people pay more and more attention to safety, which has stimulated the development of smart home security systems to a certain extent, and also led to huge economic growth benefits. When smart homes have entered our lives with the development of technology, the most important requirement for smart homes is safety, which forces the development of smart home security systems. Smart homes not only bring convenience to people's lives, but also stimulate the growth of GDP. However, there are a series of problems in traditional smart home security, such as a single function, unable to achieve intelligent control, etc. In order to solve the above problems, this paper uses multiple detection modules to monitor the signal in real time and send out an alarm design Combined to improve the safety factor of home security, it also brings a better experience for users.This article mainly wants to design a security system that works 24 hours a day, mainly including the following systems: CCTV monitoring system, access control management system, anti-theft alarm system, etc. Through these security systems, real-time monitoring can be performed on the entrances and fences of the community, and the real realization of social security and refusal to destroy safe lives can be passed to the monitoring center of the community through video cameras, and the first time to know what is happening in the community Things, let the community guards and patrol security rushed to the scene to solve what happened, so as to build a very safe, harmonious and comfortable residential environment.Keywords: home security system; sensor; security alarm; circuit目录摘要 (I)Abstract (II)目录 (III)第1章绪论 (1)1.1研究的背景 (1)1.2研究的意义 (1)1.3国内外研究现况 (1)1.3.1 国外研究现状分析 (1)1.3.2 国内研究现状分析 (2)1.4系统设计原则 (3)1.5系统功能 (4)1.6系统设计框图 (5)1.7系统实现方法 (5)第2章系统可行性分析 (6)2.1硬件模块 (6)2.1.1单片机控制模块 (6)2.1.2温度烟雾信号采集模块 (7)2.1.3煤气信号采集模块 (7)2.1.4防盗报警模块 (7)2.1.5光报警模块 (8)2.1.6模数转换模块 (8)2.1.7设置模块 (8)2.1.8显示模块 (9)2.1.8CAN总线协议 (9)2.2软件模块 (9)2.2.1温度烟雾信号采集模块 (9)2.2.2煤气信号采集模块 (10)2.2.3防盗报警信号采集模块 (10)2.2.4光报警 (10)2.2.5信号采集模块 (10)2.2.6键盘显示模块 (10)第3章硬件单元电路设计 (12)3.1 ADC0809和四个报警传感器的接口电路设计 (12)3.2 AT89S52与ADC0809接口电路 (12)3.3报警模块儿路设计 (13)3.4键盘显示接口电路 (14)3.4.1 键盘接口技术 (15)3.4.2 显示电路操作 (15)3.5 AT89S52与CAN总线接口电路 (16)第4章软件设计 (18)4.1 CAN总线程序 (18)4.1.1CAN初始化 (18)4.1.2CAN数据发送 (20)4.1.3CAN接收数据 (21)4.2温度传感器18B20 (23)图4-1工作流程图 (23)4.3 ADC0809转换 (24)4.4数字显示 (28)4.5烟气探测模块 (31)4.6 防入侵模块设计 (32)第5章系统调试 (36)5.1整体调试分析 (36)5.2硬件单元电路调试 (36)5.2.1最小系统板调试 (36)5.2.2A/D转换电路调试 (36)5.2.3光报警电路调试 (37)5.2.4键盘显示电路调试 (37)5.2.5传感器电路调试 (38)5.3软件程序调试 (38)5.3.1软件系统设置 (38)5.3.2单片机系统软件调试 (39)5.3.3CAN总线软件调试 (39)5.4调试过程中发现的问题及解决方法 (40)5.5联机调试 (40)结论 (42)致谢 (43)附录 (46)第1章绪论1.1研究的背景随着时代的不断进步，科技的不断发展，从而也就使得我们国家的经济的进入快速发展的阶段，从而也就促进了我们国家人民的生活水平不断提高，从而也使得我们现在的人们不再只是满足物质上面的富足，对于质量上面的要求也是越来越高，现在的人们不再只是仅仅满足于便捷的生活，还需要在保证生活便捷的前提之下，还得需要保证其安全性，可以能够为人们的身体与财产的安全提供保障。
基于单片机的远程烟雾报警系统的硬件电路设计远程烟雾报警系统主要用于监测室内烟雾浓度，一旦监测到烟雾浓度超过设定阈值，系统将会发出报警信号。
随着物联网技术的不断发展，基于单片机的远程烟雾报警系统已经成为一种常见的应用方式。
本文将介绍基于单片机的远程烟雾报警系统的硬件电路设计，从而帮助读者更好地了解这一系统的工作原理和实现方式。
1. 系统架构基于单片机的远程烟雾报警系统的整体架构包括传感器模块、单片机模块、通信模块和报警模块。
传感器模块用于检测烟雾浓度，单片机模块负责数据处理和控制，通信模块用于与远程监控中心进行数据交互，报警模块则负责发出声光警报。
2. 传感器模块传感器模块采用烟雾传感器MQ-2，它是一种广泛应用于烟雾报警系统中的气体敏感传感器。
该传感器采用颗粒吸附原理，可以探测多种可燃气体和烟雾。
传感器模块通过模拟输出将检测到的烟雾浓度转换为电压信号，并输入到单片机模块进行处理。
3. 单片机模块单片机模块采用常见的51单片机，它具有较强的数据处理能力和通用性，适合用于控制和数据处理任务。
单片机模块接收传感器模块输出的烟雾浓度电压信号，经过A/D转换后进行数据处理，并根据预设的阈值判断是否触发报警。
单片机模块还负责控制通信模块和报警模块的工作状态。
4. 通信模块通信模块采用无线模块，如WiFi模块或者GPRS模块。
通信模块负责将单片机模块处理后的数据通过无线方式发送给远程监控中心，以实现远程监控和管理。
通信模块也可以接收远程监控中心发送的指令，实现对系统的远程控制。
5. 报警模块报警模块包括声光报警器和继电器模块。
当单片机模块触发报警条件时，报警模块将通过继电器控制声光报警器发出警报信号，提醒周围人员及时进行处理和疏散。
6. 系统电路设计基于上述模块，整个远程烟雾报警系统的硬件电路设计如下：（1）传感器模块电路设计：烟雾传感器MQ-2的模拟输出接入单片机模块的A/D转换口，同时接入可调电阻，调节阈值电压。
①烟雾报警器的工作原理；②单片机最小系统；③ADC0809数模转换器；④子程序流程图。
（2）系统的总体设计主控单片机是采用AT89C52芯片，传感器模块选用ZYMQ-2气体传感器，显示模块选用LCD1602，设立部分选用按键电路。
该系统的整体框架图如图1所示：图1 系统整体框架图二、硬件电路设计1. AT89C52单片机简介本系统重要是由AT89C52单片机作为其核心，选用11.0592MHZ的晶振，使得单片机的运营速度可以较为合理。
AT89C52单片机最小系统电路设计如图2所示。
图2 单片机最小系统电路图单片机最小系统由单片机，晶振电路，复位电路，电源电路等四部分所组成。
1.晶振：大小由单片机时钟周期的规定而决定（用于计时，与两个电容并联使用，电容大小由你的晶振决定，一般用22pF）2.复位电路：用于对对当前电路的状态进行复位3.电源：用于供电，一般用电脑的USB口供电4.烧制程序的口：并口输入，这个要根据由使用单片机的种类决定，本设计采用ATC 可用并口。
2. 总体方案设计本系统重要涉及五个重要的模块编程：第一模块是声光报警电路的编程；第二模块是ADC0809数模转换模块编程；第三模块是液晶显示屏1602的编程；第四模块是单片机最小系统的编程；第五模块是按键设计电路的编程。
图3 原理图三、烟雾报警器的原理1. 主程序流程当烟雾报警器正常运营时，传感器感受周边的烟雾浓度，将这种微小的电压信号通过放大电路放大，转换成可观的模拟电子信号，然后送入到ADC0809中进行数模转换，之后送到ATC89C52单片机中进行解决。
2. 报警电路的子程序流程当单片机接受到ADC0809中的感应信号，发现不为零时，系统就会启动报警模式，此时，LED灯闪亮，并且时间连续30min，知道工作人员手动关闭或者周边环境的烟雾浓度减少到一定数值。
蜂鸣器鸣叫时，LED显示为“1”，于此同时会发出信号，当烟雾浓度连续30s还不下降时，说明不是误报警，此时通过单片机控制，进行紧急灭火解决，否则的话，报警系统只会LED灯亮，自动排烟系统启动，却不会启动灭火模式。
基于单片机的烟雾检测报警系统设计一、本文概述本文旨在探讨基于单片机的烟雾检测报警系统的设计与实现。
我们将详细介绍该系统的整体架构、关键组成部分、设计原理以及在实际应用中的优势。
通过这一设计，我们希望能够构建一个高效、可靠且成本效益高的烟雾检测报警系统，以满足日益增长的火灾预防和安全监控需求。
我们将概述单片机的选择及其在系统中的作用，包括控制核心、数据处理和通信等功能。
接着，我们将详细讨论烟雾传感器的选型、工作原理及其与单片机的连接方式。
报警模块的设计和实现也将是本文的重点之一，包括声音报警和光报警的设计原理和实现方法。
本文还将涉及系统的电源设计、软件编程以及整体系统的集成和调试。
我们将通过实际案例和实验结果来验证系统的性能，包括烟雾检测的准确性、报警的及时性以及系统的稳定性等方面。
我们将总结基于单片机的烟雾检测报警系统的特点和应用前景，以期为相关领域的研究和实践提供有益的参考。
二、系统总体设计本烟雾检测报警系统以单片机为核心，通过集成烟雾传感器、报报警功能。
系统设计注重稳定性、准确性和实时性，以满足各种应用场景的需求。
在硬件设计方面，单片机作为中央处理器，负责接收烟雾传感器采集的数据，并进行处理和分析。
烟雾传感器采用高灵敏度的光电式烟雾探测器，能够快速响应烟雾浓度的变化，并将模拟信号转换为单片机可处理的数字信号。
系统还配备了报警模块和显示模块，当烟雾浓度超过设定阈值时，报警模块会发出声光报警，同时显示模块会显示烟雾浓度值，以便用户及时了解环境状况。
在软件设计方面，采用模块化编程思想，将系统划分为数据采集、数据处理、报警控制和显示控制等模块。
数据采集模块负责从烟雾传感器读取数据，并进行预处理；数据处理模块根据预设算法对采集到的数据进行分析和判断，确定是否触发报警；报警控制模块在接收到报警指令后，控制报警模块发出声光报警；显示控制模块则负责将烟雾浓度值显示在显示屏上。
在系统设计过程中，还充分考虑了低功耗、抗干扰等因素。
基于单片机的远程烟雾报警系统的硬件电路设计
随着社会的发展，对于安全问题的关注也越来越多。
烟雾报警系统是一种常用的安全
设备，可以及时预警火灾等危险情况。
本文中，我们基于单片机设计了一套远程烟雾报警
系统。
硬件电路设计
整个系统由三部分组成：烟雾传感器模块、控制模块和报警模块。
1. 烟雾传感器模块
烟雾传感器模块用于检测烟雾浓度，判断是否发生火灾。
常用的烟雾传感器有MQ-2、MQ-5等。
我们在这里选择了MQ-2作为烟雾传感器。
MQ-2传感器需要5V的供电，在工作时会输出一路模拟电压信号，用于表示烟雾浓度。
我们需要使用一个AD转换器将模拟电压转换为数字信号，这样方便后续的处理。
2. 控制模块
控制模块使用单片机控制，用于接收来自烟雾传感器的信号，进行处理并判断是否触
发报警。
我们选用了STC89C52单片机作为控制模块。
单片机采用4MHz时钟，通过串口通信的方式将检测到的烟雾浓度值发送到远程终端，同时在本地显示。
3. 报警模块
当检测到烟雾浓度超过一定值时，报警模块会发出警报。
我们选择了蜂鸣器作为报警
模块，当传感器检测到的烟雾浓度超过阈值时，单片机会输出一个高电平，驱动蜂鸣器发
出警报声音。
总体来说，烟雾传感器模块、控制模块和报警模块三部分完成了远程烟雾报警系统的
硬件电路设计。
接下来，我们需要进行软件程序设计。
课题名称：基于单片机的烟雾传感器报警系统目录第一章绪论 (3)1. 1课题简介 31. 1. 1课题来源 (3)1. 1. 2市场情况 (3)1. 1. 3技术现状 (3)1. 2 传感器定义与组成31. 3传感器的基本特性 41. 4 传感器分类 61. 5 传感器的发展趋势6第二章硬件电路设计 (9)2. 1单片机定义92．2 单片机的特点及应用92. 3 MCS-51单片机的结构102. 4电源部分的设计132. 4. 1气敏传感器检测系统的设计 (17)2. 4. 2气敏传感器制作设计 (18)2. 4. 3继电器的设计 (20)2. 5 AT89C51单片机的控制电路设计202. 5. 1时钟电路的设计 (20)2. 5. 2 复位电路的设计 (21)2. 5. 3 报警控制系统电路的设计 (21)第三章软件程序设计 (23)3. 1应用程序的设计23第四章调试过程 (25)4. 1 硬件调试（可以做出实物）254. 2 软件调试264. 3 联机调试30总结 (31)致谢 (32)参考文献 (33)基于单片机的烟雾传感器报警系统设计尹丽08电子信息工程[摘要]:本文介绍一种新型的气敏传感器测试系统的设计方法。
该系统基于MCS-51单片机原理和控制理论，进行气敏传感器测试、过程控制，及继电器电压控制，并能进行监控报警，克服了目前气敏传感器人工操作测试带来的效率低、误差大、操作人员长时间工作等问题。
该系统结构简单，抗干扰能力强，适合于医院、学校、宿舍、家庭等环境下进行气体检测，有广泛的应用前景。
[关键词]:烟雾传感器、单片机、汇编语言Based On SCM's Smog Sensor Design For Alarm SystemYin LiAbstract: This article introduces one new gas sensor test system's design method. This system based on the MCS-51 monolithic integrated circuit principle and the control theory, carries on the gas sensor test, the process control, and with the relay establishment voltage control, and can carry on the monitoring warning, overcame the efficiency which the present gas sensor manual control test broughtto be low, the error was big, questions and so on operators long-firing operation. This system structureis simple, anti-jamming ability, suits under environment and so on hospital, school, dormitory, family carries on the gas examination, has the widespread application prospect.Key words: Smog sensor、MCU、Assembly language第一章绪论1. 1 课题简介1. 1. 1 课题来源本课题源于在科技高度发达的今天,火灾对人生命和财富造成的伤害越来越严重,使用一定报警装置来减少甚至防止火灾的发生是非常必要的。
烟雾报警器可以在一定程度上有效的对意外燃烧、爆炸、中毒进行提醒，提醒人们采取有效的办法防止意外发生。
1. 1. 2 市场情况近年来，随着半导体、计算机技术的发展，新型或具有特殊功能的传感器不断涌现出来，单片机检测装置也向小型化、固体化及智能化方向发展，应用领域也更加宽广。
上至茫茫太空，下至海底、井下，大至工业生产系统，小至家用电器、个人用品，我们都可以发现单片机检测技术的广泛应用。
我所设计的单片机控制烟雾传感器报警系统就是能使用在家庭、办公室、学校等环境下，将实现检测、控制、报警功能，方便人们及时有效的采取有效措施防止事故发生。
1. 1. 3 技术现状本课题与同类相比，优越性更大，目前，人们对气敏传感器的测试方法主要停留在用人工手动的方式来操作，开发出一种实用高效的智能化传感器测试装置是极为必要的，这将给操作人员带来极大方便，而本设计是基于单片机做的，是用单片机的硬件和软件结合起来。
这样的设计可以检测和控制烟雾浓度，相比之下，实用性和操作性更高一些。
1. 2 传感器定义与组成传感器是一种能感受规定的被测量，并按找一定的规律装换成可用输出信号的器件或装置。
常用传感器的输出信号多为易于处理的电量，如电压、电流、频率等。
传感器有敏感元件、传感元件及测量转换电路三部分组成，如图1-1所示。
图1-1 传感器的组成原理框图图中的敏感元件是在传感器中直接感受被测量的元件，即被测量通过传感器的敏感元件转换成与被测量有确定关系、更易于转换的非电量。
这一非电量通过传感元件后就被转换成电参量。
测量转换电路的作用是将传感元件输出的电参量转换成易于处理的电压、电流或频率量。
但不是所有的传感器都有敏感、传感元件之分，有些传感器是将这两者合二为一的 。
1. 3 传感器的基本特性传感器的特性一般指输入、输出特性。
它有静态、动态之分。
其重要特性主要表现在以下方面。
（1） 灵敏度（sensitivity ）灵敏度是指传感器在稳态下输出变化值与输入变化值之比，用K 来表示xy dx dy K ∆∆≈= 式中 △X ——输入量的变化值；△Y ——输出量的变化值。
对线性传感器而言，灵敏度为一常数；对非线性传感器而言，灵敏度随输入量的变化而变化。
从输出曲线看，曲线越陡，灵敏度越高。
（2） 分辨力（Resolution ）分辨力是指传感器能检出被测信号的最小变化量，是有量纲的数。
当被测量的变化小于分辨力时，传感器对输入量的变化无任何反应。
对数字仪表而言，如果没有其他附加说明，一般可以认为该表的最后一位所表示的数值就是它的分辨力。
一般地说，分辨力的数值小于仪表的最大绝对误差。
但是若没有其他附加说明，有时也可以认为分辨力就等于它的最大绝对误差。
将分辨力除以仪表的满度量程就是仪表的分辨率，它常以百分比或几分之一表示。
（3） 线性度（Linearity ）线性度又称非线性误差，是指传感器实际特性曲线与拟合直线（有时也称理论直线）之间的最大偏差与传感器量程范围内的输出之百分比。
如图1-2所示，它可用下式表示，且多取其正值。
00100minmax max ⨯-∆=Y Y L γ 式中 △Lmax---最大非线性误差Ymax-Ymin ---输出范围拟合直线的选取有多种方法，图1-2是将传感器输出起始点与满量程点连接起来的直线作为拟合直线，这条直线称为端基理论直线，按上述方法得出的线性度称为端基线性度。
图1-2 传感器线性度示意图（4） 稳定性（Regulation ）稳定性指在室温条件下，经过相当长的时间后，传感器输出与起始标定时输出之间的差异。
差异越小，稳定性越好。
稳定性一般以仪表的示值变化量和时间的长短之比来表示。
例如，某仪表输出电压值在8h 内的变化量为1.3mv ，则表示为 1.3mv/8h 。
环境影响是由外界环境变化而引起示值变化，示值的变化由两个因素构成：一是零漂，二是灵敏度漂移。
零漂是指原先已调零的仪表在受外界影响后，输出不再等于零，而有一定的漂移。
造成环境影响量的因素有温度、湿度、气压、电源电压、电源频率等。
在这些因素中，温度变化对仪表的影响最难克服，必须予以特别的重视。
（5） 可靠性（Reliability ）可靠性是反映检测系统在规定的条件下，在规定时间内是否耐用的一种综合性的质量指标。
（6）精确度（Accurately）精确度表示传感器的输出与被测量的对应程度。
传感器处于测试系统的输入端，因此，能否真实地反映与被测量值，对整个系统具有直接影响。
然而，也并非要求传感器的精确度越高越好，因为还应考虑到经济性。
传感器精确度愈高，价格越昂贵。
因此应从实际出发。
传感器在实际条件下的工作方式，也是选用传感器时应该考虑的重要因素。
例如，接触测量与非接触测量，在线与非在线测量等。
因为条件不同对传感器要求亦不同。
除了以上选用传感器时应充分考虑的一些因素外，还应尽可能兼顾结构简单、体积小、质量小、价格便宜、易于维修、易于更换等条件。
此外，还要合理选择设置场所，了解传感器的外形尺寸和质量，注意安装方法；注意从传感器的工作原理出发，分析被测物体中可能会产生的负载效应等问题，1. 4 传感器分类传感器的种类名目繁多，分类不尽相同。
常用的分类方法有：（1）按被测量分类可分为位移、力、力矩、转速、振动、加速度、温度、压力、流量、流速等传感器。
（2）按测量原理分类可分为电阻、电容、电感、光栅、热电偶、超声波、激光、红外、光导纤维等传感器。
（3）按输入信号形式分类物理量传感器（力、位移、光、声、色等传感器），化学量传感器（气体、湿度、离子等传感器），生物量传感器（蛋白质、酶、组织等传感器）。
（4）按输出信号形式分类模拟量传感器和数字量传感器。
（5）按其他形式分类用途类、科目类、功能类等传感器。
1. 5 传感器的发展趋势传感器技术是21世纪人们在高新技术领域争夺的一个制高点。
21世纪是人类全面进入信息电子化的时代，作为现代信息技术的三大支柱之一的传感器技术必将有较大的发展。
我国今后传感器方面的研究和开发方向应是：微电子机械系统七辰传感器环保传感器工业过程控制传感器医疗卫生和食品业检测传感器新型敏感材料等。
下面将传感器的发展趋势概括为以下几个方面。
（1）向结构型传感器方向发展目前，大多数使用的是结构型传感器，由于结构型传感器在原理、材料和结构形式等方面都不断发生变化，除主要向高稳定性，高可靠性和高精度方向发展外，正在向有源化方向发展。
即将敏感元件和电路组装在一起，减小装置体积，提高信噪比。
结构传感器由于采用新结构、新材料和新工艺，可以大幅度提高传感器的性能。
（2）向小型化、集成化方向发展由于航天和航空技术的发展以及医疗器件的需要，传感器必须向小型化方向发展，以便减小体积和质量。
而小型化的基础是集成化，它分为传感器本身的集成化和传感器与后续电路的集成化。
集成化传感器由低级发展到高级，把各种调节和补偿电路与传感器集成在一起，降低了对环境的要求，提高了信噪比和精度。
